Con el objetivo de aprovechar los recursos naturales y condiciones climáticas de México y dar un valor agregado a la materia prima nacional, científicos del Grupo de Biorrefinería del Departamento de Investigación en Alimentos (DIA)en la Facultad de Ciencias Químicas (FCQ) de la Universidad Autónoma de Coahuila (Uadec) estudian, caracterizan y desarrollan tecnología y procesos para la producción de compuestos de alto valor agregado y biocombustibles a partir de macroalgas y microalgas mexicanas.
Con esto, buscan propiciar el desarrollo científico e industrial a partir de esta biomasa, para el beneficio social de forma integral y sustentable mediante los recursos acuáticos del país en términos de una biorrefinería.
Biocombustibles de tercera generación
Las microalgas son microorganismos unicelulares capaces de llevar a cabo la fotosíntesis y son una materia prima prometedora para la producción de biocombustibles avanzados de tercera generación, debido a su alta eficiencia fotosintética, mayor rendimiento específico de área, posibilidad de una cosecha frecuente debido a su rápida tasa de crecimiento y poder reutilizar el dióxido de carbono, a través de la fotosíntesis.
“Pueden cultivarse en diferentes climas, en aguas salinas —mezcla de agua de mar y agua dulce— y en tierras no cultivables, por lo que no hay competencia con las tierras de cultivo convencionales. Además, su cultivo puede ser acoplado con la biorremediación de aguas residuales”, explicó el doctor Héctor A. Ruiz Leza, profesor investigador del Departamento de Investigación en Alimentos de la Uadec.
El DIA de la Facultad de Ciencias Químicas de la Uadec trabaja en bioprocesos para obtener una biomasa algal con propiedades óptimas para la generación de biocombustibles.
De acuerdo con el científico Ruiz Leza, actualmente hay un desarrollo creciente en varias partes del mundo para la utilización de las microalgas, ya que tienen la ventaja de que, dependiendo de las estrategias operativas, puede obtenerse biomasa de estas algas, ricas en carbohidratos, lípidos y proteínas, pero siempre dependiendo del tipo de cultivo.
“Principalmente estamos desarrollando tecnología, un bioproceso que consiste en obtener la biomasa enriquecida en carbohidratos. Aproximadamente más de 60 por ciento de la biomasa son carbohidratos, se hace un pretratamiento hidrotérmico y subsecuentemente un proceso que se llama hidrólisis enzimática y después la etapa de fermentación para producir bioetanol de tercera generación”, detalló el doctor Ruiz Leza.
Los investigadores del DIA desarrollan este proyecto desde hace cerca de dos años, en colaboración con la doctora Luciane Colla, de la Universidade de Passo Fundo de Brasil, y con el doctor Bruno Fernandes, de la Universidade do Minho en Portugal, utilizando específicamente la microalga Spirulina platensis.
“Esta microalga es cultivada y enviada directamente desde Brasil y nosotros hacemos la bioconversión a biocombustibles de tercera generación. Esta biomasa es rica en carbohidratos, principalmente en almidón. Lo que hacemos es romper las cadenas para obtener azúcares y estos azúcares, a su vez, que sean fermentados para producir alcohol”, puntualizó el científico.
Respecto a las ventajas del empleo de microalgas, el investigador Ruiz Leza destacó que las microalgas pueden ser cultivadas casi en cualquier parte del mundo, con la condicionante de necesitar luz para crecer.
“Una ventaja muy importante es que pueden ser cultivadas prácticamente en cualquier parte del mundo, desde el sur de Chile hasta el norte de Canadá, claro que tiene ciertas limitantes como la luz, sin luz no crecen. En esta región, el semidesierto del norte de México, que tenemos nueve o diez meses con sol, es una gran alternativa para producir biomasa y obtener ciertos productos”, señaló el especialista.
En contraparte, Ruiz Leza comentó que en el presente, una desventaja es la cantidad de biomasa que se puede producir, debido a sus altos costos a nivel laboratorio. Sin embargo, las perspectivas es que en los próximos años crezca la tendencia de la aplicación de microalgas en la industria.
“Tiene una gama muy interesante de aplicación dependiendo de la composición. Se pueden aplicar en el área de alimentos por todas las composiciones que pueden tener, se puede aplicar en el área de biocombustibles, en el área cosmética, como colorante, nutracéutica y todo esto en términos de una biorrefinería”.
El boom de las microalgas
De acuerdo con el doctor Ruiz Leza, las microalgas tienen un futuro promisorio, ya que en Estados Unidos, España, Israel y Holanda existen tecnologías muy desarrolladas en torno a este tema y su aplicación en alimentos y biocombustibles.
“Creo que en los próximos cinco o siete años se viene un boom, un auge, una gama de aplicaciones de las microalgas a nivel industrial, porque el desarrollo lo han ido adquiriendo estos países y nosotros vamos yendo hacia estas tecnologías”, visualizó Ruiz Leza.
“Creo que la biomasa a partir de microalgas tiene mucha perspectiva a corto, mediano y largo plazo en nuestro país, principalmente en la región noreste tenemos que buscar nuevas alternativas de procesos y buscar diferentes aplicaciones en el área de alimentos, materiales, tratamiento de aguas residuales y biocombustibles. Tenemos un sol vasto en la región y hay que aprovecharlo”, comentó el investigador.
En cuestión de investigación, la doctora Rodríguez Jasso añadió que contemplan hacer propuestas de otros tipos de polisacáridos que puedan extraer a partir de sus procesos hidrotérmicos, probar a mayor escala y ver cómo estos procesos en las algas dan altos rendimientos para producir compuestos de interés y tener un proceso global.
Ambos científicos coincidieron en que México cuenta con gran potencial de desarrollo, tanto de macroalgas como microalgas, para generar una alternativa de vanguardia industrial y científica para el progreso del país en términos de las biorrefinerías.
